JPH04254531A - 高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法 - Google Patents
高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法Info
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- JPH04254531A JPH04254531A JP3135991A JP3135991A JPH04254531A JP H04254531 A JPH04254531 A JP H04254531A JP 3135991 A JP3135991 A JP 3135991A JP 3135991 A JP3135991 A JP 3135991A JP H04254531 A JPH04254531 A JP H04254531A
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Landscapes
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高Ｓｉ含有鋼の高張力
鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法に関するもので、特に
、鋼中Ｓｉ濃度が０．３％以上の高Ｓｉ含有鋼板に対し
て亜鉛めっき外観の均一性、密着性等を確保するための
焼鈍条件を制御する焼鈍方法にある。
鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法に関するもので、特に
、鋼中Ｓｉ濃度が０．３％以上の高Ｓｉ含有鋼板に対し
て亜鉛めっき外観の均一性、密着性等を確保するための
焼鈍条件を制御する焼鈍方法にある。
【０００２】
【従来の技術】従来、建材等での構造用部材としての多
様される裸鋼材の高寿命化或いは意匠向上にあたっては
一定の成形加工後に、 めっきや塗装と言った何らかの
後処理が、需要家でなされていたが工程省略による使用
鋼材の低コスト化から供給鋼材の表面処理化が強く要求
される状況にある。このなかで、最近では、特に、高張
力鋼板の表面処理化要求が高まりつつある。この高張力
鋼板の防錆力向上を主目的とした表面処理方法としては
、生産性の点から容易に厚めっき化が可能なゼンジマ−
式溶融亜鉛めっき法がある。このゼンジマ−式溶融亜鉛
めっき法を用いて、酸素を含む酸化炉中で鋼板表面の圧
延油を除去し、適度な酸化膜を形成せしめた後、水素を
含む雰囲気中で、還元焼鈍後、炉内で板温を調節し、め
っきする方法が、既に特開昭５５−１２２８６５号公報
で知られている。すなわち、酸素を含まない無酸化炉方
式では、鋼表面の油を除去することができるが、酸化性
雰囲気が弱いため、酸化され易いＳｉ，Ｍｎ，Ａｌが表
面に拡散酸化されるため、これらの酸化物が鋼表面を形
成する。しかも、これらの酸化物は、還元炉では、還元
されず、めっきの濡れ不良、めっき密着不良の原因とな
る。そのために鋼板の表面に酸化膜の厚み４００〜１０
０００Åになるように酸化した後、水素を含む雰囲気で
焼鈍し、溶融めっきするというものである。
様される裸鋼材の高寿命化或いは意匠向上にあたっては
一定の成形加工後に、 めっきや塗装と言った何らかの
後処理が、需要家でなされていたが工程省略による使用
鋼材の低コスト化から供給鋼材の表面処理化が強く要求
される状況にある。このなかで、最近では、特に、高張
力鋼板の表面処理化要求が高まりつつある。この高張力
鋼板の防錆力向上を主目的とした表面処理方法としては
、生産性の点から容易に厚めっき化が可能なゼンジマ−
式溶融亜鉛めっき法がある。このゼンジマ−式溶融亜鉛
めっき法を用いて、酸素を含む酸化炉中で鋼板表面の圧
延油を除去し、適度な酸化膜を形成せしめた後、水素を
含む雰囲気中で、還元焼鈍後、炉内で板温を調節し、め
っきする方法が、既に特開昭５５−１２２８６５号公報
で知られている。すなわち、酸素を含まない無酸化炉方
式では、鋼表面の油を除去することができるが、酸化性
雰囲気が弱いため、酸化され易いＳｉ，Ｍｎ，Ａｌが表
面に拡散酸化されるため、これらの酸化物が鋼表面を形
成する。しかも、これらの酸化物は、還元炉では、還元
されず、めっきの濡れ不良、めっき密着不良の原因とな
る。そのために鋼板の表面に酸化膜の厚み４００〜１０
０００Åになるように酸化した後、水素を含む雰囲気で
焼鈍し、溶融めっきするというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術は上記のように無酸化炉の空気比を高くして加熱し、
Ｆｅ酸化膜を生成した後、還元加熱すると、良好なめっ
き性が得られるという知見のみであって、実際の操業ラ
インにおけるラインスピ−ド、炉温、ヒ−トサイクル等
が常に変化する連続ラインにおいては、一定の高空気比
においても、めっき性は安定せず、実用化には問題点が
あった。そこで、本発明は、高生産性のラインにあって
、従来法とは異なり、連続ラインに制御システムを採用
することにより、不めっきを伴うことなく、安定した品
位で均一外観の優れためっき密着性の良好な高Ｓｉ含有
高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法を提供すること
にある。
術は上記のように無酸化炉の空気比を高くして加熱し、
Ｆｅ酸化膜を生成した後、還元加熱すると、良好なめっ
き性が得られるという知見のみであって、実際の操業ラ
インにおけるラインスピ−ド、炉温、ヒ−トサイクル等
が常に変化する連続ラインにおいては、一定の高空気比
においても、めっき性は安定せず、実用化には問題点が
あった。そこで、本発明は、高生産性のラインにあって
、従来法とは異なり、連続ラインに制御システムを採用
することにより、不めっきを伴うことなく、安定した品
位で均一外観の優れためっき密着性の良好な高Ｓｉ含有
高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決し
、その目的を達成するために、本発明の要旨とするとこ
ろは、 （１）鋼中Ｓｉ濃度０．３％以上の高張力鋼
の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法において、焼鈍炉の酸化
帯での生成鉄酸化膜厚、及び、還元帯での鉄酸化膜還元
能力をヒ−トサイクル．ラインスピ−ド．還元帯水素濃
度、酸化帯燃焼空気比を用いて計算し、還元帯入側での
鉄酸化膜厚を酸化膜厚計で実測し、入側計算酸化膜厚＋
ａ（Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸化膜厚＋ｂ×（
酸化膜厚）２（Å） ａ：酸化膜余裕代 ｂ：鋼中Ｓｉ量により決まる定数 となるように焼鈍条件を制御し、更に、入側酸化膜厚を
酸化膜厚計の実測値を用いて、学習計算させることを特
徴とする高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍
方法。 （２）鋼中Ｓｉ濃度０．３％以上の高張力鋼の溶融亜鉛
めっき前の焼鈍方法において、焼鈍炉の酸化帯での生成
鉄酸化膜厚、及び、還元帯での鉄酸化膜還元能力をヒ−
トサイクル、ラインスピ−ド、還元帯水素濃度、酸化帯
燃焼空気比を用いて計算し、還元帶入側、出側での鉄酸
化膜厚を酸化膜厚計で実測し、入側計算酸化膜厚＋ａ（
Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸化膜厚＋ｂ×（酸化
膜厚）２（Å） ａ：酸化膜余裕代 ｂ：鋼中Ｓｉ量により決まる定数 かつ、還元帯出側での鉄酸化膜厚ｄ≦５０Åｄ：浴中Ａ
Ｉによる鉄酸化膜還元量 となるように焼鈍条件を制御し、更に、入側酸化膜厚を
酸化膜厚計の実測値を用いて、学習計算させることを特
徴とする高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍
方法にある。
、その目的を達成するために、本発明の要旨とするとこ
ろは、 （１）鋼中Ｓｉ濃度０．３％以上の高張力鋼
の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法において、焼鈍炉の酸化
帯での生成鉄酸化膜厚、及び、還元帯での鉄酸化膜還元
能力をヒ−トサイクル．ラインスピ−ド．還元帯水素濃
度、酸化帯燃焼空気比を用いて計算し、還元帯入側での
鉄酸化膜厚を酸化膜厚計で実測し、入側計算酸化膜厚＋
ａ（Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸化膜厚＋ｂ×（
酸化膜厚）２（Å） ａ：酸化膜余裕代 ｂ：鋼中Ｓｉ量により決まる定数 となるように焼鈍条件を制御し、更に、入側酸化膜厚を
酸化膜厚計の実測値を用いて、学習計算させることを特
徴とする高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍
方法。 （２）鋼中Ｓｉ濃度０．３％以上の高張力鋼の溶融亜鉛
めっき前の焼鈍方法において、焼鈍炉の酸化帯での生成
鉄酸化膜厚、及び、還元帯での鉄酸化膜還元能力をヒ−
トサイクル、ラインスピ−ド、還元帯水素濃度、酸化帯
燃焼空気比を用いて計算し、還元帶入側、出側での鉄酸
化膜厚を酸化膜厚計で実測し、入側計算酸化膜厚＋ａ（
Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸化膜厚＋ｂ×（酸化
膜厚）２（Å） ａ：酸化膜余裕代 ｂ：鋼中Ｓｉ量により決まる定数 かつ、還元帯出側での鉄酸化膜厚ｄ≦５０Åｄ：浴中Ａ
Ｉによる鉄酸化膜還元量 となるように焼鈍条件を制御し、更に、入側酸化膜厚を
酸化膜厚計の実測値を用いて、学習計算させることを特
徴とする高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍
方法にある。
【０００５】以下本発明について詳細に説明する。本発
明において、鋼中にＳｉ濃度が０．３％以上の高Ｓｉ含
有鋼の場合には、一般には難めっき材と呼ばれ、鋼中の
Ｓｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｐなどが、鋼板表面の加熱によって
、酸化物として鋼板表層に拡散されるため、これら酸化
物が濃化し、鋼表面を形成する。そのため、これらの酸
化物は、還元炉中でも還元されず、めっきの濡れ性を阻
害し、めっき密着性を悪くする。従ってこれら難めっき
材を対象とした鋼材への溶融亜鉛めっきを高生産性のラ
インにおいて、不めっきのない、しかも均一外観の優れ
ためっきを可能としたことにある。そのための焼鈍条件
として、第１は入側計算酸化膜厚＋ａ≦還元能力（Å）
であること。すなわち、この条件はめっき浴に浸漬する
際に、めっき性を阻害するＦｅ酸化膜が残存していない
ことを示すものである。ここで、 入側計算酸化膜厚は
、酸化帯出側での鉄酸化膜厚をヒ−トサイクル、ライン
スピ−ド、酸化帯燃焼空気比等を用いて計算した値であ
り、定数ａは、鋼板の幅方向でのＦｅ酸化膜のばらつき
の余裕代で、通常は１００Å程度の値を入れる必要があ
る。
明において、鋼中にＳｉ濃度が０．３％以上の高Ｓｉ含
有鋼の場合には、一般には難めっき材と呼ばれ、鋼中の
Ｓｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｐなどが、鋼板表面の加熱によって
、酸化物として鋼板表層に拡散されるため、これら酸化
物が濃化し、鋼表面を形成する。そのため、これらの酸
化物は、還元炉中でも還元されず、めっきの濡れ性を阻
害し、めっき密着性を悪くする。従ってこれら難めっき
材を対象とした鋼材への溶融亜鉛めっきを高生産性のラ
インにおいて、不めっきのない、しかも均一外観の優れ
ためっきを可能としたことにある。そのための焼鈍条件
として、第１は入側計算酸化膜厚＋ａ≦還元能力（Å）
であること。すなわち、この条件はめっき浴に浸漬する
際に、めっき性を阻害するＦｅ酸化膜が残存していない
ことを示すものである。ここで、 入側計算酸化膜厚は
、酸化帯出側での鉄酸化膜厚をヒ−トサイクル、ライン
スピ−ド、酸化帯燃焼空気比等を用いて計算した値であ
り、定数ａは、鋼板の幅方向でのＦｅ酸化膜のばらつき
の余裕代で、通常は１００Å程度の値を入れる必要があ
る。
【０００６】また還元能力とは、鉄酸化膜厚が十分に多
いときに還元帯全体で還元する能力を示し、通常は１０
００Å程度である。従って鉄酸化膜厚＋ａが還元能力よ
り少なければ、めっき前には、鉄酸化膜はないので良好
なめっき密着性が得られる。更に還元能力（Å）≦入側
計算酸化膜厚＋ｂ×（鉄酸化膜厚）２（Å）なる条件は
、めっき浴に浸漬する際に、めっき密着性を阻害するＳ
ｉ酸化膜が表面濃化していないことを示すものである。 定数ｂは、鋼中Ｓｉ濃度、鋼板温度、ラインスピ−ドに
依存する定数である。従って鋼中Ｓｉの表面濃化が起こ
らないことがめっき密着性不良、不めっきの発生を防止
する理由であり、そのための前提条件及び濃化現象につ
いて、第１に表層３００ÅまでのＳｉ濃化量を１．５ｍ
ｇ／ｍ２以下に抑えれば、良好なめっき性が得られるこ
と。第２にＳｉ表面濃化は鉄酸化膜がなくなった時点か
ら開始すること。第３はＳｉの表面濃化は、鉄酸化膜が
還元された後の純鉄層を、Ｓｉ原子が拡散する過程で律
速となり、時間の平方根に比例して、表面Ｓｉ量は増加
するものである。これらの現象を発明者らは種々の実験
の結果見出し、次の関係を式で示すことができる。すな
わち、Ｓｉの表面濃化量は鋼中Ｓｉ濃度Ｃｓｉに比例し
、鉄酸化膜厚Ｏｘに反比例し、時間の平方根に比例する
故、
いときに還元帯全体で還元する能力を示し、通常は１０
００Å程度である。従って鉄酸化膜厚＋ａが還元能力よ
り少なければ、めっき前には、鉄酸化膜はないので良好
なめっき密着性が得られる。更に還元能力（Å）≦入側
計算酸化膜厚＋ｂ×（鉄酸化膜厚）２（Å）なる条件は
、めっき浴に浸漬する際に、めっき密着性を阻害するＳ
ｉ酸化膜が表面濃化していないことを示すものである。 定数ｂは、鋼中Ｓｉ濃度、鋼板温度、ラインスピ−ドに
依存する定数である。従って鋼中Ｓｉの表面濃化が起こ
らないことがめっき密着性不良、不めっきの発生を防止
する理由であり、そのための前提条件及び濃化現象につ
いて、第１に表層３００ÅまでのＳｉ濃化量を１．５ｍ
ｇ／ｍ２以下に抑えれば、良好なめっき性が得られるこ
と。第２にＳｉ表面濃化は鉄酸化膜がなくなった時点か
ら開始すること。第３はＳｉの表面濃化は、鉄酸化膜が
還元された後の純鉄層を、Ｓｉ原子が拡散する過程で律
速となり、時間の平方根に比例して、表面Ｓｉ量は増加
するものである。これらの現象を発明者らは種々の実験
の結果見出し、次の関係を式で示すことができる。すな
わち、Ｓｉの表面濃化量は鋼中Ｓｉ濃度Ｃｓｉに比例し
、鉄酸化膜厚Ｏｘに反比例し、時間の平方根に比例する
故、
【０００７】
【数１】
ここで、Ｓｉ濃化量：〔ｍｇ／ｍ２〕
Ａ ：定数〔ｍｇ／ｍ２・Å・ｓｅｃ−１／２〕
Ｃｓｉ：鋼中Ｓｉ濃度〔％〕 Ｏｘ ：鉄酸化膜厚〔Å〕 ｔ ：還元帯滞在時間〔ｓｅｃ〕ｔ１ ：還
元帯に入ってから鉄酸化膜厚が還元されるまでの時間〔
ｓｅｃ〕 このＳｉ濃化量が１．５ｍｇ／ｍ２を超えると、表面全
体がＳｉＯｘ皮膜で被われるので、良好なめっき密着性
を得るための条件は、 Ｓｉ濃化量≦１．５ｍｇ／ｍ２………（２）
Ｃｓｉ：鋼中Ｓｉ濃度〔％〕 Ｏｘ ：鉄酸化膜厚〔Å〕 ｔ ：還元帯滞在時間〔ｓｅｃ〕ｔ１ ：還
元帯に入ってから鉄酸化膜厚が還元されるまでの時間〔
ｓｅｃ〕 このＳｉ濃化量が１．５ｍｇ／ｍ２を超えると、表面全
体がＳｉＯｘ皮膜で被われるので、良好なめっき密着性
を得るための条件は、 Ｓｉ濃化量≦１．５ｍｇ／ｍ２………（２）
【０００８
】
】
【数２】
両辺を２乗して
Ａ２・（Ｃｓｉ／Ｏｘ）２・（ｔ−ｔ１）≦２．２５…
（４）ここで還元速度をＶｒ〔Å／ｓｅｃ〕，還元能力
をＲ〔Å〕とすると、還元能力はｔ〔ｓｅｃ〕間での還
元量であるから、 Ｒ＝Ｖｒ・ｔ ……
…（５）また、ｔ１〔ｓｅｃ〕間でＯｘ〔Å〕の酸化膜
を還元するから、 Ｏｘ＝Ｖｒ・ｔ１ ………
（６）これより、 ｔ＝Ｒ／Ｖｒ、ｔ１＝Ｏｘ／Ｖｒ………（７）この２式
を（４）式に代入して Ａ２・（Ｃｓｉ／Ｏｘ）２・１／Ｖｒ・（Ｒ−Ｏｘ）≦
２．２５ ………（８）これを整理して、 Ｒ≦Ｏｘ＋２．２５・Ｖｒ／Ａ・１／Ｃｓｉ２・Ｏｘ２
定数Ａと還元速度Ｖｒは実験的に求められ、還元帯での
鋼板の平均温度である６００℃では、 Ａ＝１２７〔ｍｇ／ｍ２・Å・ｓｅｃ−１／２〕Ｖｒ＝
１１．６〔Å／ｓｅｃ〕 よって、条件は Ｒ≦Ｏｘ＋１．６×１０−３／Ｃｓｉ２・Ｏｘ２従って
、Ｓｉの表面濃化によるめっき密着性不良を防止する条
件は、還元能力≦鉄酸化膜厚＋１．６×１０−３／Ｃｓ
ｉ２・（鉄酸化膜厚）２すなわち、定数ｂは、１．６×
１０−３／Ｃｓｉ２で表すことができる。
（４）ここで還元速度をＶｒ〔Å／ｓｅｃ〕，還元能力
をＲ〔Å〕とすると、還元能力はｔ〔ｓｅｃ〕間での還
元量であるから、 Ｒ＝Ｖｒ・ｔ ……
…（５）また、ｔ１〔ｓｅｃ〕間でＯｘ〔Å〕の酸化膜
を還元するから、 Ｏｘ＝Ｖｒ・ｔ１ ………
（６）これより、 ｔ＝Ｒ／Ｖｒ、ｔ１＝Ｏｘ／Ｖｒ………（７）この２式
を（４）式に代入して Ａ２・（Ｃｓｉ／Ｏｘ）２・１／Ｖｒ・（Ｒ−Ｏｘ）≦
２．２５ ………（８）これを整理して、 Ｒ≦Ｏｘ＋２．２５・Ｖｒ／Ａ・１／Ｃｓｉ２・Ｏｘ２
定数Ａと還元速度Ｖｒは実験的に求められ、還元帯での
鋼板の平均温度である６００℃では、 Ａ＝１２７〔ｍｇ／ｍ２・Å・ｓｅｃ−１／２〕Ｖｒ＝
１１．６〔Å／ｓｅｃ〕 よって、条件は Ｒ≦Ｏｘ＋１．６×１０−３／Ｃｓｉ２・Ｏｘ２従って
、Ｓｉの表面濃化によるめっき密着性不良を防止する条
件は、還元能力≦鉄酸化膜厚＋１．６×１０−３／Ｃｓ
ｉ２・（鉄酸化膜厚）２すなわち、定数ｂは、１．６×
１０−３／Ｃｓｉ２で表すことができる。
【０００９】以上のことを模式的に説明したものが、図
１に示す模式図である。すなわち、図１は酸化、還元バ
ランスを時間の変化として表したもので、鉄酸化膜厚は
酸化帯において増加し、その後還元帯で、酸化膜は還元
され、ｔ１後にＦｅＯ還元は完了し、引続きＳｉ濃化が
開始されｔ−ｔ１時間内でＳｉの濃化が進むと共に、還
元能力の許容範囲まで還元が行われる状態を示している
。また図２は酸化、還元バランスの軌跡を模式的に示し
たもので、酸化・還元過程■は亜鉛浴中に入る際、未だ
酸化膜が残っているため、合金化特性は不良状態を示す
。次に酸化・還元過程■は鉄酸化膜が残存する限界を示
す。さらに酸化・還元過程■は本発明に係るもので、適
正操業範囲に属する。また■はＳｉの表面濃化の限界点
を示し、Ｓｉ原子が純鉄層（酸化膜が還元された後の鉄
の層）の表層まで到達していない状態であり、■は亜鉛
浴に入り合金化する際、ＳｉＯｘ皮膜が表面にあり、鋼
板と浴との反応を阻害するため、めっき密着性は不良の
結果を生ずる。従って■，■，■は従来における酸化・
還元過程を経るものであり、本発明は■及び■に該当す
るも、■は本発明の限界点に当たる。
１に示す模式図である。すなわち、図１は酸化、還元バ
ランスを時間の変化として表したもので、鉄酸化膜厚は
酸化帯において増加し、その後還元帯で、酸化膜は還元
され、ｔ１後にＦｅＯ還元は完了し、引続きＳｉ濃化が
開始されｔ−ｔ１時間内でＳｉの濃化が進むと共に、還
元能力の許容範囲まで還元が行われる状態を示している
。また図２は酸化、還元バランスの軌跡を模式的に示し
たもので、酸化・還元過程■は亜鉛浴中に入る際、未だ
酸化膜が残っているため、合金化特性は不良状態を示す
。次に酸化・還元過程■は鉄酸化膜が残存する限界を示
す。さらに酸化・還元過程■は本発明に係るもので、適
正操業範囲に属する。また■はＳｉの表面濃化の限界点
を示し、Ｓｉ原子が純鉄層（酸化膜が還元された後の鉄
の層）の表層まで到達していない状態であり、■は亜鉛
浴に入り合金化する際、ＳｉＯｘ皮膜が表面にあり、鋼
板と浴との反応を阻害するため、めっき密着性は不良の
結果を生ずる。従って■，■，■は従来における酸化・
還元過程を経るものであり、本発明は■及び■に該当す
るも、■は本発明の限界点に当たる。
【００１０】また図３は還元能力と鉄酸化膜厚とに関係
を示す図であって、Ｓｉ濃度１．０％のときの本発明の
操業範囲を定めている。Ａ線は鉄酸化膜残留限界曲線を
示し、下部に当たる鉄酸化膜残留領域では、めっき密着
性は不良となる。また、Ｂ曲線はＳｉ濃化限界線であっ
て、該Ｂ曲線上部はＳｉの表面濃化によるめっき密着性
不良を起こす領域に該当する。従って、鉄酸化膜残留限
界曲線Ａの上部で、かつＳｉ濃化限界曲線Ｂの下部に当
たるＳ部の範囲内に保持できるように、ラインスピ−ド
及び還元帯水素濃度を調節する必要がある。更に鉄酸化
膜はＣ垂直線以下、すなわち１０００Å以下を必要とす
る。これを超えるとＦｅ−Ｚｎ反応が過剰に起こり、Ｆ
ｅ−Ｚｎ界面に脆い合金層が形成し、（過剰合金層成長
領域Ｄ）めっき密着性不良になる。これらを、実操業連
続ラインに採用する。
を示す図であって、Ｓｉ濃度１．０％のときの本発明の
操業範囲を定めている。Ａ線は鉄酸化膜残留限界曲線を
示し、下部に当たる鉄酸化膜残留領域では、めっき密着
性は不良となる。また、Ｂ曲線はＳｉ濃化限界線であっ
て、該Ｂ曲線上部はＳｉの表面濃化によるめっき密着性
不良を起こす領域に該当する。従って、鉄酸化膜残留限
界曲線Ａの上部で、かつＳｉ濃化限界曲線Ｂの下部に当
たるＳ部の範囲内に保持できるように、ラインスピ−ド
及び還元帯水素濃度を調節する必要がある。更に鉄酸化
膜はＣ垂直線以下、すなわち１０００Å以下を必要とす
る。これを超えるとＦｅ−Ｚｎ反応が過剰に起こり、Ｆ
ｅ−Ｚｎ界面に脆い合金層が形成し、（過剰合金層成長
領域Ｄ）めっき密着性不良になる。これらを、実操業連
続ラインに採用する。
【００１１】図４は本発明に係る設備概略図であって、
冷間圧延後の鋼帯１を予熱炉２で予め加熱した後、鋼板
に対して垂直に火炎を噴射するバ−ナ−を用いた加熱炉
３で鋼帯の表面生成酸化膜量を１０００Åを超えない範
囲で制御しながら、加熱した後、次の還元帯である均熱
炉４及び焼鈍炉５に入る前に、加熱炉での、表面生成酸
化膜量を酸化膜厚計６を用いて実測し、この実測値に基
づいて、前記還元能力をヒ−トサイクル、ラインスピ−
ド、還元帯水素濃度を用いて計算し、最適範囲（Ｓ領域
）になるように焼鈍炉５で還元をし、更に、入側酸化膜
厚を酸化膜厚計による実測値を用いて、学習計算させる
。すなわち、前述の計算に基づいた値によって、入側計
算酸化膜厚＋ａ（Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸化
膜厚＋ｂ×（酸化膜厚）２（Å）を満足すべき焼鈍条件
を制御するものである。Ｓｉの係数値等は計算機内に鋼
種ごとに計算を記憶させるものであるが、計算モデルに
ついて、メインテナンスフリ−とするために、 学習計
算を行わせることが必要である。この学習計算は入側酸
化膜厚について酸化膜厚計の実測値を用いて、係数値等
は絶えず学習を行うことによって、精度アップを図って
いる。これによって計算によるフイ−ド、フォワ−ドの
制御精度を高めるものである。引続き徐冷帯７および急
冷帯８にて、８００〜８２０℃の鋼帯温度を４５０〜５
００℃に急冷する。その後の鋼帯は、ホットブライドル
、スナウトを経て、還元雰囲気状態で亜鉛浴１０に浸漬
され、ワイピング装置で付着量が調整され、溶融亜鉛め
っき鋼板が得られる。
冷間圧延後の鋼帯１を予熱炉２で予め加熱した後、鋼板
に対して垂直に火炎を噴射するバ−ナ−を用いた加熱炉
３で鋼帯の表面生成酸化膜量を１０００Åを超えない範
囲で制御しながら、加熱した後、次の還元帯である均熱
炉４及び焼鈍炉５に入る前に、加熱炉での、表面生成酸
化膜量を酸化膜厚計６を用いて実測し、この実測値に基
づいて、前記還元能力をヒ−トサイクル、ラインスピ−
ド、還元帯水素濃度を用いて計算し、最適範囲（Ｓ領域
）になるように焼鈍炉５で還元をし、更に、入側酸化膜
厚を酸化膜厚計による実測値を用いて、学習計算させる
。すなわち、前述の計算に基づいた値によって、入側計
算酸化膜厚＋ａ（Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸化
膜厚＋ｂ×（酸化膜厚）２（Å）を満足すべき焼鈍条件
を制御するものである。Ｓｉの係数値等は計算機内に鋼
種ごとに計算を記憶させるものであるが、計算モデルに
ついて、メインテナンスフリ−とするために、 学習計
算を行わせることが必要である。この学習計算は入側酸
化膜厚について酸化膜厚計の実測値を用いて、係数値等
は絶えず学習を行うことによって、精度アップを図って
いる。これによって計算によるフイ−ド、フォワ−ドの
制御精度を高めるものである。引続き徐冷帯７および急
冷帯８にて、８００〜８２０℃の鋼帯温度を４５０〜５
００℃に急冷する。その後の鋼帯は、ホットブライドル
、スナウトを経て、還元雰囲気状態で亜鉛浴１０に浸漬
され、ワイピング装置で付着量が調整され、溶融亜鉛め
っき鋼板が得られる。
【００１２】図５は、本発明の制御システムを示す図で
あって、鋼帯１は、直火加熱炉３の燃焼廃ガスの廃熱を
利用した予熱炉２で予熱された後、直火加熱炉３で最高
約７００℃まで鋼帯表面を加熱し、その場合に鋼板に対
して垂直に火炎を噴射するバ−ナ−１１を千鳥状に配設
し、酸化膜量を最大１０００Åを超えない範囲で急速加
熱する。この直火加熱炉３でのヒ−トサイクル、ライン
スピ−ド、燃焼空気比等からの情報に基づき、生成鉄酸
化膜厚を算出し、一方、還元帯である焼鈍炉５でのヒ−
トサイクル、ラインスピ−ド、還元帯水素濃度等から鉄
酸化膜還元能力を算出し、前述した両者の関係を満足す
るように、還元指令装置を介して還元帯である焼鈍炉５
に指令され、 酸化膜厚を最大５０Å以下に保持するよ
うに制御する。この結果を還元帯出側酸化膜厚計９によ
って再確認し、もし仮に目標酸化膜厚を超える場合には
、還元指令装置を介して焼鈍炉における還元能力をフイ
−ドバック制御することによって最適目標の酸化膜厚と
するものである。一方、酸化膜厚計６で実測した値と前
述計算値を学習演算機に入力し、該学習演算機によって
、両者との偏差を算出し、常にその偏差値に応じた修正
を行い、計算モデルの精度アップを図る。このようにし
て、 その最適酸化膜厚の状態で徐冷、急冷して、亜鉛
浴１０に浸漬され、溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
あって、鋼帯１は、直火加熱炉３の燃焼廃ガスの廃熱を
利用した予熱炉２で予熱された後、直火加熱炉３で最高
約７００℃まで鋼帯表面を加熱し、その場合に鋼板に対
して垂直に火炎を噴射するバ−ナ−１１を千鳥状に配設
し、酸化膜量を最大１０００Åを超えない範囲で急速加
熱する。この直火加熱炉３でのヒ−トサイクル、ライン
スピ−ド、燃焼空気比等からの情報に基づき、生成鉄酸
化膜厚を算出し、一方、還元帯である焼鈍炉５でのヒ−
トサイクル、ラインスピ−ド、還元帯水素濃度等から鉄
酸化膜還元能力を算出し、前述した両者の関係を満足す
るように、還元指令装置を介して還元帯である焼鈍炉５
に指令され、 酸化膜厚を最大５０Å以下に保持するよ
うに制御する。この結果を還元帯出側酸化膜厚計９によ
って再確認し、もし仮に目標酸化膜厚を超える場合には
、還元指令装置を介して焼鈍炉における還元能力をフイ
−ドバック制御することによって最適目標の酸化膜厚と
するものである。一方、酸化膜厚計６で実測した値と前
述計算値を学習演算機に入力し、該学習演算機によって
、両者との偏差を算出し、常にその偏差値に応じた修正
を行い、計算モデルの精度アップを図る。このようにし
て、 その最適酸化膜厚の状態で徐冷、急冷して、亜鉛
浴１０に浸漬され、溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
【００１３】
【実施例】実施例１
Ｃ： ０．１１％ Ｓｉ： １．２０％ Ｍｎ：１
．５０％ ＡＩ：０．０３％Ｐ：０．０４％ 残
Ｆｅから成る鋼成分を有する高張力６０Ｋ残留гハイ
テンを、予熱炉にて約３５０℃に加熱し、その後、直火
加熱炉にて約７００℃まで加熱をする。この加熱された
鋼帯の諸条件（ヒ−トサイクル、ラインスピ−ド、酸化
帯燃焼空気比）を生成鉄酸化膜厚、 還元帯での鉄酸化
膜還元能力演算機に送り、そこで生成酸化膜を計算し、
この計算値に基づいて、還元帯焼鈍炉からの還元帯水素
濃度等の条件からの還元能力計算値との両者の関係を前
述した式を満足するように、還元指令装置を介して、燃
焼条件を制御する。そして、焼鈍炉にて約８５０℃に加
熱される。一方、 計算値が諸条件の変更等による計算
値のための係数を絶えず学習計算して、修正を行い精度
アップを図る。このようにして、加熱された鋼板は均熱
、焼鈍され、徐冷の後４５０〜５００℃に急冷され、亜
鉛浴中を通過させ、ガスワイピングでめっき量を３５ｇ
／ｍ２とした。その結果を表１に示すような評価によれ
ば全く亀裂、剥離が見られなかった。
．５０％ ＡＩ：０．０３％Ｐ：０．０４％ 残
Ｆｅから成る鋼成分を有する高張力６０Ｋ残留гハイ
テンを、予熱炉にて約３５０℃に加熱し、その後、直火
加熱炉にて約７００℃まで加熱をする。この加熱された
鋼帯の諸条件（ヒ−トサイクル、ラインスピ−ド、酸化
帯燃焼空気比）を生成鉄酸化膜厚、 還元帯での鉄酸化
膜還元能力演算機に送り、そこで生成酸化膜を計算し、
この計算値に基づいて、還元帯焼鈍炉からの還元帯水素
濃度等の条件からの還元能力計算値との両者の関係を前
述した式を満足するように、還元指令装置を介して、燃
焼条件を制御する。そして、焼鈍炉にて約８５０℃に加
熱される。一方、 計算値が諸条件の変更等による計算
値のための係数を絶えず学習計算して、修正を行い精度
アップを図る。このようにして、加熱された鋼板は均熱
、焼鈍され、徐冷の後４５０〜５００℃に急冷され、亜
鉛浴中を通過させ、ガスワイピングでめっき量を３５ｇ
／ｍ２とした。その結果を表１に示すような評価によれ
ば全く亀裂、剥離が見られなかった。
【００１４】実施例２
Ｃ： ０．１５％ Ｓｉ： １．２０％ Ｍｎ：１
．５０％ ＡＩ：０．０４％Ｐ：０．１０％ 残
Ｆｅから成る鋼成分を有する高張力８０Ｋ残留гハイ
テンを、予熱炉にて約３５０℃に加熱し、その後、直火
加熱炉にて約７００℃まで加熱をする。この加熱された
鋼帯の諸条件（ヒ−トサイクル、ラインスピ−ド、酸化
帯燃焼空気比）を生成鉄酸化膜厚、 還元帯での鉄酸化
膜還元能力演算機に送り、そこで生成酸化膜を計算し、
この計算値に基づいて、還元帯焼鈍炉からの還元帯水素
濃度等の条件からの還元能力計算値との両者の関係を前
述した式を満足するように、還元指令装置を介して、燃
焼条件を制御する。そして、焼鈍炉にて約８５０℃に加
熱される。この加熱された鋼板を還元帯である焼鈍炉出
側の酸化膜厚計で再確認し、もし仮に５０Å超える酸化
膜厚のときは、還元指令装置を介して、超える分だけを
焼鈍炉の水素濃度を上げることによって、目標酸化膜厚
の調整をした。一方、生成鉄酸化膜厚、還元帯での鉄酸
化膜還元能力演算機にて算出した値を学習計算するため
、還元帯入側酸化膜計の実測値を用いて、学習演算機に
よって、学習を行うことによって、精度アップを図る。 このような制御をした酸化膜厚の状態で、４５０〜５０
０℃に急冷して、亜鉛浴中を通過させ、ガスワイピング
でめっき量を３５ｇ／ｍ２とした。その結果を表１に示
す評価によれば４点を得た。
．５０％ ＡＩ：０．０４％Ｐ：０．１０％ 残
Ｆｅから成る鋼成分を有する高張力８０Ｋ残留гハイ
テンを、予熱炉にて約３５０℃に加熱し、その後、直火
加熱炉にて約７００℃まで加熱をする。この加熱された
鋼帯の諸条件（ヒ−トサイクル、ラインスピ−ド、酸化
帯燃焼空気比）を生成鉄酸化膜厚、 還元帯での鉄酸化
膜還元能力演算機に送り、そこで生成酸化膜を計算し、
この計算値に基づいて、還元帯焼鈍炉からの還元帯水素
濃度等の条件からの還元能力計算値との両者の関係を前
述した式を満足するように、還元指令装置を介して、燃
焼条件を制御する。そして、焼鈍炉にて約８５０℃に加
熱される。この加熱された鋼板を還元帯である焼鈍炉出
側の酸化膜厚計で再確認し、もし仮に５０Å超える酸化
膜厚のときは、還元指令装置を介して、超える分だけを
焼鈍炉の水素濃度を上げることによって、目標酸化膜厚
の調整をした。一方、生成鉄酸化膜厚、還元帯での鉄酸
化膜還元能力演算機にて算出した値を学習計算するため
、還元帯入側酸化膜計の実測値を用いて、学習演算機に
よって、学習を行うことによって、精度アップを図る。 このような制御をした酸化膜厚の状態で、４５０〜５０
０℃に急冷して、亜鉛浴中を通過させ、ガスワイピング
でめっき量を３５ｇ／ｍ２とした。その結果を表１に示
す評価によれば４点を得た。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は従来と異な
り、連続ラインに制御システムを採用し、かつ鉄酸化膜
厚と還元能力との関係を満たすため、酸化帯出側ないし
は還元帯出側をも検出器を設けて、学習計算すると共に
、酸化膜厚を修正するようにしたので、Ｓｉ含有高張力
鋼板であっても、溶融亜鉛めっき条件をいたずらに変更
することなく、普通鋼と同様のめっき密着性が得られ、
亀裂、剥離等を伴うことなく、安定した品位で均一な外
観の溶融亜鉛めっき鋼板を実用上極めて有利な高効率適
、かつ高生産性を可能ならしめる。
り、連続ラインに制御システムを採用し、かつ鉄酸化膜
厚と還元能力との関係を満たすため、酸化帯出側ないし
は還元帯出側をも検出器を設けて、学習計算すると共に
、酸化膜厚を修正するようにしたので、Ｓｉ含有高張力
鋼板であっても、溶融亜鉛めっき条件をいたずらに変更
することなく、普通鋼と同様のめっき密着性が得られ、
亀裂、剥離等を伴うことなく、安定した品位で均一な外
観の溶融亜鉛めっき鋼板を実用上極めて有利な高効率適
、かつ高生産性を可能ならしめる。
【００１７】
【図１】酸化、還元バランスを時間の変化として表した
模式図。
模式図。
【図２】酸化、還元バランスの軌跡を模式的に示した図
。
。
【図３】還元能力と酸化帯での生成鉄酸化膜厚との関係
を示す図。
を示す図。
【図４】本発明に係る設備概略図。
【図５】本発明の制御システムを示す図である。
Ａ 鉄酸化膜残留限界線、
Ｂ Ｓｉ濃化限界曲線、Ｃ 鉄酸化膜厚１０００Å
垂直線、Ｄ 過剰合金層成長領域、Ｓ 本発明領域
、ａ 余裕代、１ 鋼帯、２ 予熱炉、３ 直
火加熱炉、４ 均熱炉、５ 焼鈍炉、６ 酸化膜
厚計、７ 徐冷、８急冷、９ 還元帯出側酸化膜厚
計、１０ 亜鉛浴、１１……バ−ナ−。
Ａ 鉄酸化膜残留限界線、
Ｂ Ｓｉ濃化限界曲線、Ｃ 鉄酸化膜厚１０００Å
垂直線、Ｄ 過剰合金層成長領域、Ｓ 本発明領域
、ａ 余裕代、１ 鋼帯、２ 予熱炉、３ 直
火加熱炉、４ 均熱炉、５ 焼鈍炉、６ 酸化膜
厚計、７ 徐冷、８急冷、９ 還元帯出側酸化膜厚
計、１０ 亜鉛浴、１１……バ−ナ−。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼中Ｓｉ濃度０．３％以上の高張力鋼
の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法において、焼鈍炉の酸化
帯での生成鉄酸化膜厚、及び、還元帯での鉄酸化膜還元
能力をヒ−トサイクル．ラインスピ−ド．還元帯水素濃
度、酸化帯燃焼空気比を用いて計算し、還元帯入側での
鉄酸化膜厚を酸化膜厚計で実測し、入側計算酸化膜厚＋
ａ（Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸化膜厚＋ｂ×（
酸化膜厚）２（Å） ａ：酸化膜余裕代 ｂ：鋼中Ｓｉ量により決まる定数 となるように焼鈍条件を制御し、更に、入側酸化膜厚を
酸化膜厚計の実測値を用いて、学習計算させることを特
徴とする高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍
方法。 - 【請求項２】 鋼中Ｓｉ濃度０．３％以上の高張力鋼
の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法において、焼鈍炉の酸化
帯での生成鉄酸化膜厚、及び、還元帯での鉄酸化膜還元
能力をヒ−トサイクル、ラインスピ−ド、還元帯水素濃
度、酸化帯燃焼空気比を用いて計算し、還元帶入側、出
側での鉄酸化膜厚を酸化膜厚計で実測し、入側計算酸化
膜厚＋ａ（Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸化膜厚＋
ｂ×（酸化膜厚）２（Å） ａ：酸化膜余裕代 ｂ：鋼中Ｓｉ量により決まる定数 かつ、還元帯出側での鉄酸化膜厚ｄ≦５０Åｄ：浴中Ａ
Ｉによる鉄酸化膜還元量 となるように焼鈍条件を制御し、更に、入側酸化膜厚を
酸化膜厚計の実測値を用いて、学習計算させることを特
徴とする高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3135991A JPH04254531A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3135991A JPH04254531A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254531A true JPH04254531A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=12329045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3135991A Pending JPH04254531A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 高Ｓｉ含有高張力鋼の溶融亜鉛めっき前の焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04254531A (ja) |
Cited By (11)
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- 1991-02-01 JP JP3135991A patent/JPH04254531A/ja active Pending
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